王树森， 张 鹏， 李孟委,2

(1. 中北大学 仪器与电子学院， 山西 太原 030051； 2. 中北大学 电子测试技术重点实验室， 山西 太原 030051)

0 引 言

目前应用最为广泛的导航系统是捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System, SINS)与全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS). SINS具有可靠性高、 隐蔽性好、 体积小等优势[1-2]， 但是其定位误差会随时间而积累； GNSS具有全球性、 高精度、 全天候、 实时导航等优点， 但卫星信号容易被遮挡， 动态性能和可靠性较差， 不能输出载体的姿态信息[3]. SINS/GNSS组合系统可以利用SINS与GNSS的优势来弥补各自在导航性能上存在的缺陷， 不仅能够输出更加全面的参数信息， 而且可以提高系统精度与鲁棒性[4].

SINS/GNSS组合系统采用的松组合方式原理与结构相对简单， 算法与工程上也相对容易实现[5]. 然而， 当GNSS信号受到干扰失锁， 可见卫星数量少于4颗时， 没有GNSS系统稳定的输出对SINS系统输出进行修正， 松组合导航只能依靠纯捷联惯性导航解算， 导航精度难以满足实际应用需要. SINS/GNSS紧组合导航采用伪距和伪距率组合方式， GNSS卫星负责输出所得原始伪距、 伪距率信息和星历数据， 不用进行GNSS导航解算， 系统的鲁棒性好， 精度更高， 且当GNSS信号受到干扰失锁， 可见卫星数少于4颗时， 仍能够使用仅有的GNSS卫星数据辅助SINS进行数据融合完成导航定位. 超紧组合的导航精度虽然更高， 但GNSS卫星接收机需要矢量跟踪与反馈环路， 工程不容易实现[6]. 由于系统的状态与量测方程均为非线性的， 其线性化过程中的线性化误差会导致滤波精度降低， 而无迹卡……